La Velocidad del Sonido

Estos días todos hemos estado pendientes del salto desde la estratosfera del valiente, o loco como quieran definirlo, el Señor Félix Baumgartner.

Se ha convertido en famoso por haber sido el primer ser humano en romper la "Barrera del Sonido" en caída libre de la mano de la famosa firma de bebidas energéticas Red Bull. 

Intenta poner en Google su nombre y verás que llegas a la octava o novena página y solo salen publicaciones referidas a este evento. 

A lo que vamos, sabemos que es realmente romper "La Barrera del Sonido"?. 

El sonido esta compuesto por ondas, que se pueden propagar por cualquier medio y que  nosotros experimentamos en el día a día a través del are, un medio gaseoso, pero que también se propaga por medios líquidos (el agua),o sólidos.

La velocidad con que se propaga depende de varios factores, pero el mas importante es la densidad, que es la relación entre el peso y el volumen de un cuerpo o mas específicamente de la cohesión entre sus átomos y moléculas  Cuanto mas denso es un material, mas unidas están las partículas (mas cercanas) y por lo tanto más rápida es la propagación de las ondas, entonces el sonido viaja más rápido.

La velocidad adoptada para el sonido en el aire es de 1234,8 Km/h. Digo adoptada porque el aire tiene cambios de densidad dependiendo de la altura (presión atmosférica) y de  la temperatura, pero en condiciones normales de presión y temperatura esa es la adoptada. 25ºC de temperatura y 1 Atmósfera de presión.

Durante muchos años se pensaba que esa velocidad era una barrera a la que ninguna máquina podría llegar, ya que los científicos suponían que a medida un cuerpo se acercaba a esa velocidad el aire frente a el se iría haciendo exponencialmente mas denso por la compresión que este ejercía al chocar contra la máquina y por lo tanto la fricción sería tan grande que lo frenaría haciendo imposible sobrepasarlo por mas potencia que se le diera a los motores, de aquí el nombre "Barrera del Sonido"

Luego en la segunda guerra mundial modificaciones aerodinámicas en los aviones hicieron que se pudiera sobrepasar la velocidad y por lo tanto lograr "romper" La Barrera del Sonido generando lo que se llama Explosión Sónica. El primer avión que logró esto fue el  Bell X-1 en el año 1947, pilotado por Charles Elwood Yeager. Antes de este logro murieron 18 personas intentando lo mismo.

Ahora, porque se produce esta Explosión Sónica.

Para poder explicar esto primero tenemos que ver que es el Efecto Doppler.

¿Quien no ha experimentado ver pasar una ambulancia con la sirena funcionando y notar que el sonido va cambiando a medida que se acerca, cuando pasa por delante nuestro y a medida que se aleja?

Este es el mejor ejemplo de Efecto Doppler, enunciado por el científico Christian Andreas Doppler en el año 1842, y luego por el científico neerlandés Christoph Hendrik Diederik Buys Ballot investigó esta hipótesis en 1845 para el caso de ondas sonoras y confirmó que el tono de un sonido emitido por una fuente que se aproxima al observador es más agudo que si la fuente se aleja.

Vea el Video 1

Vea el Video 2

La explicación es bastante sencilla y consiste en que a medida que el objeto que emite el sonido se acerca, las ondas que nos llegan a nuestros oídos se suman a las que se emitieron un instante después, pero desde una distancia menor, llegando juntas y haciendo que la frecuencia del sonido aumente. Lo contrario pasa a medida que se aleja.

Ahora que tenemos claro este concepto haciendo click sobre el título  podemos pasar a ver que es la Explosión Sónica.